ゼオライトは二酸化ケイ素からなる骨格を基本とし、一部のケイ素がアルミニウムに置き換わることによって結晶格子全体が負に帯電している。
そのため微細孔内にナトリウムなどのカチオンを含み、電荷のバランスを取っている。
粉末状にしたゼオライトを別の種類のカチオンを含んだ水溶液中にいれると、細孔内と水溶液中でイオン交換が起こる。
この交換反応は可逆的であり、時間がたつと平衡状態となる。
この性質のためゼオライトは水質改良剤として用いられる。例えば、水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンをゼオライト中のナトリウムイオンと
置きかえることで水の硬度を下げることができるので、衣類用の洗剤などに含まれている（「水軟化剤」等と記載されている）。また微細孔内に植物の
生育に必要なカチオンを保持するため、陽イオン交換容量を増す土壌改良剤としても用いられる。
ゼオライトはその細孔内に選択的に分子を取り込み、反応させることができるため、触媒として多方面に利用されている。例えばZSM-5という
合成ゼオライトを用いることでメタノールからガソリンを合成することに成功している。また、ディーゼル排気中に含まれるNO_xを分解・除去するための
触媒としても期待されている。ゼオライトは微細孔内に水分子を吸着し、また放出することができるため、有機溶媒の脱水や湿度調節に用いられる。
また水分子のほかにホルムアルデヒドなどの気体分子を吸着するとされるため、消臭や、シックハウアクアリックＣＡ-Ｈ3ス症候群を防止する目的にも期待されている。